塑性膨胀防气窜水泥浆体系研究与应用

川西高压低渗水平井需压裂完井后投产,对固井水泥浆性能提出了更高的要求。结合川西水平井固井技术需求,通过室内实验优选了膨胀剂、防气窜剂、稳定剂和增塑剂,确定了塑性膨胀防气窜水泥浆体系配方。室内评价结果表明,该体系具有API失水小于30 mL、自由液0 mL、SPN值小于3等性能。XS21-3H等多口水平井油层固井中的成功应用表明,该体系可以满足后期分段压裂投产施工要求。     

胶乳水泥浆防窜性能研究与应用

1958年美国率先将胶乳作为外掺料加入水泥,形成胶乳水泥,并将其用于油田固井。近几年,国内各油田、科研院所、高等院校对胶乳水泥浆的研究取得了较大的进展。新疆油田已多次采用进口胶乳配制胶乳水泥,解决南缘及玛纳斯气田固井的防气窜问题。本文介绍了国产胶乳水泥浆的调配及配套外加剂的研制情况,分析评价了胶乳水泥浆的防气窜性能,以及胶乳水泥在新疆玛纳斯气田2口天然气井固井的现场试验情况。     

氮气膨胀水泥浆防窜固井技术的研究与应用

固井后的环空窜流会严重影响产能评价、注水效果和油气井产量。对防窜机理进行了探讨。研制开发出了氮气膨胀水泥浆体系，在该水泥浆体系中，氮气膨胀剂由含氮有机物、稳定剂和惰性材料组成，注入井下后，在一定的温度和水泥浆的碱性条件下开始发气。由于稳定剂的作用，氮气形成微小气泡并稳定地存在水泥浆中，形成气体膨胀水泥浆体系。室内评价氮气膨胀荆的常规性能结果表明，氮气膨胀剂的膨胀性能好，与其它水泥添加剂配伍性好，对水泥石抗压强度没有影响。氮气膨胀水泥浆在华北油田、长庆气田和冀东油田等15口井进行了应用，防窜效果明显。     

川西水平井水泥浆防气窜评价方法

为解决水平井开发中油层套管固井质量差的实际难题,从水泥浆防气窜性能设计入手,通过室内实验分析了不同体系水泥浆性能对气窜的影响,评价了各种常用防气窜评价方法的适应性;结合水平井井眼轨迹特点,形成了水平井水泥浆防气窜性能多因素评价方法,即在自由水为0和滤失量小于50 mL条件下修正了水泥浆性能系数（SPNx值）和阻力系数（Ax值）评价方法,并成功应用于川西某口中浅层水平井固井中,为以后川西水平井固井水泥浆防气窜性能设计提供了理论指导。     

固井水泥浆膨胀性能实验研究与应用

为了解决水泥浆体的收缩而导致固井后环空发生油气窜的问题,在分析水泥浆膨胀作用机理的基础
上,结合固井工艺技术,开展了膨胀水泥浆体系的实验研究。实验总结了三种膨胀剂Ｇ４０１、Ｍ５３Ｓ、Ｍ５９Ｓ的膨胀性
能,分别分析了其对水泥浆性能的影响,在此基础上,配制出了具有良好的胶结强度和抗气窜性的膨胀水泥浆体
系,现场应用效果良好,值得进一步推广。     

胶乳水泥浆的防气窜性能评价及应用

介绍了一种新型水泥浆防气窜评价方法,并采用该方法分别对胶乳水泥浆与未加胶乳水泥浆进行了防气窜性能评价,对水泥浆进行了失水量、静胶凝强度及气窜评价实验,结果表明,胶乳水泥浆具有良好的防气窜性能.将胶乳水泥浆在四川龙岗62井进行了现场应用,固井效果良好,未发生气窜,与室内气窜性能评价实验结果一致.     

大斜度井,水平井因井水泥浆稳定性探讨

根据大斜度井、水平井的特点，简述了解决问题的方法。对于如何提高水泥浆稳定性，减少大斜度井段和水平井段高边水窜槽和低边固相沉淀，提高封固质量等方面进行了探讨，并介绍了大斜度井、水平井固井水泥浆自由水试验和沉降试验的新方法。     

遇水膨胀水泥浆体系的研究与应用

目前水窜是影响胜利油田老区固井质量和石油开采的主要因素之一.为解决该问题,研制出一种遇水膨胀水泥浆体系,其主剂为遇水膨胀剂SDSP-1,主要由耐高温、高压的高吸水膨胀树脂和具有缓水溶性能的包衣材料,经特殊工艺加工而成,通过控制包衣材料有适当的溶解速度,使SDSP-1能在水泥硬化期或形成水泥石以后吸水膨胀.对该性能进行了室内评价,实验测得,加有1.5％SDSP-1的遇水膨胀水泥浆的24 h水泥石膨胀率为0.09％,将该水泥石在淡水中继续养护72 h,水泥石的再度膨胀率为0.56％.该体系在孤东油区的7口高含水调整井进行了应用,与同区块、同类型井相比,二界面合格率提高了30％,证明该遇水膨胀水泥浆能有效提高含水层位的封固质量,起到较好的防水窜作用. 同时指出,该体系存在初期稠度发展较快的现象,影响水泥浆的流动性,需进一步完善.     

用于封固气层的泡沫水泥浆固井技术

鄂尔多斯盆地各气层压力相差较大，气层及气层上下含水，并有膏岩夹层，影响了水泥浆的顶替效率及水泥石的凝固和胶结。试验了多种水泥浆体系。还是出现了下部气层段声幅偏高的质量问题，据统计有40%的井气层或气层上下声幅值偏高。因此，决定采用化学发气泡沫水泥浆封固气层。该泡沫水泥浆体系由发气剂FCA，发气剂FCB，稳泡剂FCF以及缓凝剂FCR，水和油井水泥组成。现场应用表明，化学发气泡沫水泥浆具有浆体均匀稳定，流动性好，抗压强度发展迅速，稠化过渡时间短等特点，对侵入体系的气体具有乳化分散作用，使之形不成通道，有利于防窜，37口井用化学发气泡沫水泥浆封固气层，固井1次合格率达到100%；该防窜体系现场可操作性强，满足了鄂尔多斯气田探井，开发井的施工要求。     

提高油水层固井质量的防窜水泥浆

在长庆马岭油田南区和华池油田华字号井区,调整井高压层固井后的水窜问题十分突出。锁水抗窜剂由速凝、膨胀、抗渗、减阻等外加剂复配或由化学药品复配而成。对锁水抗窜水泥浆进行了配方优选和性能评价。结果表明,锁水抗窜水泥浆体系具有胶凝强度发展迅速、临界时间短、体积微膨胀、早期强度和界面胶结强度高的特点;该水泥浆体系密度高,使水泥浆柱压力增大、压稳系数提高,能防止固井后发生水窜。     

胜利油田埕北21-平1大位移井固井技术

胜利油田埕北21-平1井是1口重点科研试验井,也是国内陆上油田第1口水平位移突破3000 m的大位移水平井。实际完钻井深4837.4m,垂深2633.91m,水平位移3167.33m,造斜点位置1000 m,最大井斜93.6°,水平段长100 m,最大狗腿度41.6°。介绍了固井中存在的技术难点,以及固井设计和施工过程中所采取的措施,包括套管摩阻分析计算,全钢旋流扶正器和单向回压阀等工具的研制,水泥浆体系的优选和现场固井工艺过程,为今后同类型井提供了借鉴经验。     

固井防窜剂的优选试验研究

针对固井过程中经常发生的环空气窜问题，在分析其机理的基础上，对胜利油田及周边地区常用的5种防窜剂的性能进行了试验评价。结果表明：防窜剂DZP2和PZ-2具有较强的抗侵蚀能力，且为微膨胀类型；DZP-2可以提高水泥石抗折强度，PZ-2可以较大幅度地提高水泥石抗压强度；DZP-2和PZ-2具有很好的防窜性能，SPN值都小于3；在试验条件下，DZP-2和PZ-2的最佳加量分别为1．5％～2．0％和1．25％～1．50％。     

气藏水平井边水突破时间预测

近年来气藏水平井开发技术越来越成熟,然而出水是影响气藏开发的重要问题.出水分为边水和底水,国内外对底水锥进进行了大量研究,而对边水气藏水平井见水时间预测的研究相对较少.文中对边水气藏水平井边水突破时间的预测方法进行了研究,通过数学推导,得到了边水气藏水平井边水突破时间的计算公式.该公式考虑了水平井水平段长度、含水饱和度、水相黏度、气相黏度等影响因素,并进行了实例分析.结果表明,利用该公式进行边水气藏水平井边水突破时间预测是可行的,具有一定的指导意义.     

矿渣对固井液性能的影响研究

为了研究矿渣对固井液性能的影响,通过对国内外主要的有关的矿渣固井技术的文献进行调研,对高炉水淬矿渣结构特、性能及其水化机理、影响矿渣固井液的固化因素和矿渣固化体性能和高温性能及其力学性能进行研究,用高炉水淬矿渣和油井水泥浆配制了一系列固井液并在不同水灰比下对其性能进行了实验研究。试验结果表明在0.44水灰比时,矿渣加量为30%时油井水泥的抗温性能最好。试模抗压强度也变好。在0.60水灰比时,矿渣加量达到30%时,试模抗压强度最高,固井液的表观粘度、塑性粘度、动切力也相应的有所提高,可增强固井液的稳定性。在0.80水灰比时,矿渣加入量为20%时,试模抗压强度最高,表观粘度不变,塑性粘度和动切力变化较小,可以提高固井质量。     

滩海多目标大位移延伸井的完井方法及固井工艺技术措施

在滩海多目标六位移延伸开的完井及固井过程中,通过合理安放套管扶正器,化进水泥及其外加剂,加之足管小钻杆的称重、测扭矩、延长水泥浆们化时间、控制注替水泥浆返途等工艺技术措施,保证了固并质量。详细分析了仙鹤8井φ3397mm表层团并、φ273mm技套固井、φ177.8mm技会固并和φ127mm尾管碰压团开的工艺过程,并对套管柱设计、套管扶正器设计、G601降失水利、G602胶联剂和H88缓凝剂配伍性试验等进行了探讨。通过综合运用各项团开工艺技术措施,初步取得大套管技套、常规套管深井技套、深井尾管碰压固井等在多目标大位移、大附加拉力情况下的注水泥作业经验。     

长庆油田天然气水平井固井技术

根据不同区块气井的地层特点、井身结构及固井质量要求,对以往水平井固井存在的问题进行技术攻关及改进.优选性能优越的固井工具,优化水泥浆性能及施工参数,加强现场施工措施,以确保现场施工顺利,提高固井质量,满足了后期储层改造的需要.总结出一套多级压力层系、长裸眼、低压易漏、多煤层的水平井固井工艺技术,标志着长庆油田天然气水平井固井技术取得了很大的进步,为今后水平井及多分支井固井提供了有力的技术支撑.     

高温缓凝剂GH-9的研究与应用

为解决深井及超深井固井难题,克服一般固井用缓凝剂材料(铁铬盐、酒石酸、CMHEC、木质素磺酸盐等)存在的过缓凝或过敏感、不抗高温的弊病,研制开发了GH-9油井水泥抗高温缓凝剂,该高温缓凝剂是用一种不饱和二元有机酸衣康酸(又称亚甲基丁二酸)和另外一种带有磺酸基团的乙烯单体AMPS(又称2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)在引发条件下聚合反应制成,该产品有很好的高温缓凝作用,与大多数的分散剂、降失水剂有良好的相容性,配制的水泥浆具有高温直角稠化的特点.经现场应用证明,该油井水泥抗高温缓凝剂能够满足高温固井需要,并适合在严寒的条件下施工,具有一定的推广应用价值.     

塔河油田底水砂岩油藏水平井堵水提高采收率技术

塔河油田三叠系油藏为中孔、中—高渗底水块状断背斜型砂岩油藏,水油体积比达到100倍以上,底水能量充足。油田主要以水平井开发,由于受油藏非均质性影响,水平井在开发中表现为底水沿高渗段点状锥进水淹,导致大量剩余油无法采出。在水平段非均质特性和出水规律研究基础上,提出了提高采收率的技术思路：多次堵水,使油水界面均匀抬升到水平段,从而提高采收率。该技术在现场实践中取得较好的应用效果。     

抗高温低密度水泥浆体系的研究

室内确定了一种适用于热采井(井深约2000m,蒸汽驱时温度为350℃)的抗高温低密度水泥浆体系。该水泥浆体系密度在1.40-1.60g/cm3之间可调;失水量低;低温(40℃)养护后,早期强度大于15MPa,远高于一般的低密度水泥浆体系;高温(350℃)养护后,水泥石强度仍大于10MPa,体现了其优异的抗高温强度衰退性能。同时对该体系的降失水、调凝,增加早期强度和抗高温的作用机理作了初步的探讨。